发光设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及发光设备及其制备方法，尤其涉及展现良好的电特性和光学特性且具有高可靠性的发光设备及其制备方法。
【背景技术】
[0002]近来，随着对小型高输出发光设备的需求日益增长，对于具有良好散热效率的大型倒装型或竖直型发光设备的需求也增长。在倒装型或竖直型发光设备中，电极直接接合第二衬底，从而提供比侧向型发光设备更好的散热效率。因此，倒装型或竖直型发光设备可以在施加大电流时有效地将热传递至第二衬底，且由此可以适用于高输出的光源。
[0003]在典型的倒装型或竖直型发光设备中，由于主发光面为生长衬底存在于其上的η型半导体层的表面，因此在P型半导体层上形成能够将光朝向发光面反射的结构。由于这个原因，通常在P型半导体层上设置Ag电极，所述Ag电极能够与P型半导体层形成欧姆接触，同时又充当反射器。
[0004]然而，其中这种反射电极被用作P型电极的结构具有下列问题。
[0005]首先，在所述反射电极的形成过程中，金属层通过光刻法经受图形化处理，由于其工艺边界的缘故导致难以将Ag覆盖P型半导体层的整个表面。S卩，P型半导体层和Ag电极之间的欧姆接触面积变小。因此，发光设备的电流注入面积变小，且光在其中未形成反射金属的区域上不会发生反射，从而使发光设备的发光效率恶化。
[0006]此外，与P型半导体层接触的反射电极的Ag原子扩散到P型半导体层中，且充当杂质。具体地，这种银原子会通过P型半导体层的缺陷(例如错位)扩散到P型半导体层中。扩散的原子使得半导体层的结晶度恶化，同时增大了电流泄露的可能性，从而使得发光设备的电特性及其他特性恶化。
[0007]因此，需要一种新型的发光设备，其能够展现出良好的电特性和光学特性。
【发明内容】
[0008]发明目的
[0009]示例性实施例提供了一种能够降低电流泄露的可能性以提供良好的电特性并且能够有效反射从发光区域发出的光以增强光学特性的发光设备，及其制备方法。
[0010]技术方案
[0011]根据一个不例性实施例，一种发光设备包括:发光结构，其包括第一导电型半导体层，设置在第一导电型半导体层上的第二导电型半导体层，设置于第一导电型半导体层和第二导电型半导体层之间的有源层，以及第一导电型半导体层的上表面的部分暴露区域；透明电极，其设置于第二导电型半导体层上且与第二导电型半导体层形成欧姆接触；第一绝缘层，其覆盖发光结构和透明电极，并且包括分别暴露第一导电型半导体层的上表面的所述部分暴露区域和透明电极的一部分的第一开口和第二开口 ；金属层，其至少部分覆盖第一绝缘层且延伸至第二导电型半导体层的上表面；与第一导电型半导体层电连接的第一电极；以及与透明电极电连接的第二电极。
[0012]借助这种结构，所述发光设备具有改善的电特性和光学特性。
[0013]其中透明电极、第一绝缘层和金属层堆叠的部分可以为全方向反射器。
[0014]透明电极可以包括导电氧化物，第一绝缘层可以包括二氧化硅或者氮化硅，且金属层可以包括反光金属。
[0015]所述透明电极可以包括氧化铟锡(ITO)，第一绝缘层可以包括S12，金属层可以包括Ag和/或Al。
[0016]所述发光设备还可包括在第一导电型半导体层的上表面的部分暴露区域上的接触电极，其中所述接触电极可以由与透明电极相同的材料形成。
[0017]所述金属层可以包括第一金属层和第二金属层，所述第一金属层通过第一开口与第一导电型半导体层形成欧姆接触且延伸至第二导电型半导体层的上表面，所述第二金属层通过第二开口与透明电极接触，且所述第一金属层和第二金属层可以彼此分离。
[0018]所述发光设备可以进一步包括覆盖金属层的第二绝缘层，其中所述第二绝缘层可以包括暴露第一金属层的第三开口和暴露第二金属层的第四开口。
[0019]第一电极和第二电极可以设置在发光结构上。
[0020]所述发光设备可以进一步包括绝缘单元，其至少部分覆盖第一电极和第二电极的侧面且设置于第一电极和第二电极之间。
[0021]透明电极可以覆盖第二导电型半导体层的整个上表面。
[0022]第一绝缘层和金属层可以进一步覆盖发光结构的侧面的至少一部分。
[0023]所述发光设备可以进一步包括波长转换层，其设置于发光结构的下表面下方。
[0024]所述发光设备可以进一步包括第二绝缘层，其覆盖金属层且包括暴露与第一开口对应的区域的第三开口，其中第一电极可以设置在第二绝缘层上，所述透明电极可以包括从发光结构的一个侧面伸出且具有暴露表面的区域，第二电极可以设置在透明电极的所述暴露表面上。
[0025]第一导电型半导体层的上表面的部分暴露区域可以形成为通过第二导电型半导体层和有源层的孔洞形状，且所述发光结构可以包括至少一个通过第二导电型半导体层和有源层形成的孔洞。
[0026]所述发光结构可以包括至少一个包括第二导电型半导体层和有源层的台面，且第一导电型半导体层的上表面的所述部分暴露区域可以设置在所述台面周围。
[0027]第一绝缘层可以包括多个彼此分离的纳米杆或者多个彼此分离的纳米孔洞。
[0028]有益效果
[0029]根据示例性实施例，可以提供一种发光设备，其包括其中透明电极、绝缘层和金属层堆叠的全方向反射器。在所述发光设备中，透明电极夹置于金属层和半导体层之间以防止金属原子从金属层扩散到半导体层，从而防止发光设备的电特性发生恶化，同时通过由全方向反射器的反射改善发光设备的发光效率。
【附图说明】
[0030]图1是根据各种实施例的示例性发光设备的剖视图。
[0031]图2是根据各种实施例的示例性发光设备的剖视图。
[0032]图3a是根据各种实施例的示例性发光设备的剖视图。
[0033]图3b是根据各种实施例的示例性发光设备的剖视图。
[0034]图4是根据各种实施例的示例性发光设备的剖视图。
[0035]图5是根据各种实施例的示例性发光设备的剖视图。
[0036]图6a、图6b和图7是根据各种实施例的不例性发光设备的平面图和剖视图。
[0037]图8a、图8b和图9是根据各种实施例的示例性发光设备的平面图和剖视图。
[0038]图10至图16是说明根据各种实施例的制备发光设备的示例性方法的平面图和剖视图。
【具体实施方式】
[0039]在下文中，将参照附图对示例性实施例进行更具体地描述。下列实施例仅以举例的方式提供以便向本发明涉及的技术领域的技术人员完整传达本发明的精神。因此，本发明不限于在此公开的实施例，还可以以不同的方式来实现。在附图中，元件的宽度、长度、厚度等可以出于清晰和描述的目的而进行夸大。当元件或层被称作置于另一元件或层上方或之上时，它可以是直接置于所述另一元件或层上方或之上，或者可以存在中间元件。贯穿整个说明书，类似的参考数字指示具有相同或相似功能的类似元件。
[0040]图1是根据各种实施例的示例性发光设备的剖视图。
[0041]参见图1，所述发光设备包括发光结构120、透明电极130、第一绝缘层140及金属层150。另外，所述发光设备可以进一步包括第二绝缘层160、第一电极171、第二电极173及绝缘单元180。
[0042]发光结构120可以包括第一导电型半导体层121、设置于第一导电型半导体层121上的有源层123、以及设置于有源层123上的第二导电型半导体层125。第一导电型半导体层121、有源层123和第二导电型半导体层125可以包括基于II1-V族化合物的半导体，例如基于氮化物的半导体，诸如(Al，Ga，In)No第一导电型半导体层121可以包括η型掺杂物(例如Si)，第二导电型半导体层125可以包括P型掺杂物(例如Mg)，反之亦然。有源层123可以具有多量子讲(mult1-quantum well，MQW)结构。
[0043]发光结构120可以包括第一导电型半导体层121的上表面的部分暴露区域。第一导电型半导体层121的上表面的所述部分暴露区域可以通过部分去除第二导电型半导体层125和有源层123而形成，第一导电型半导体层121的上表面可以通过孔洞120a而部分暴露，其中所述孔洞120a通过第二导电型半导体层125和有源层123而形成，如图1中所示。孔洞120a可以具有倾斜侧面。然而，应当理解，本发明不限于此，第一导电型半导体层121的所述部分暴露区域的形状和位置可以以各种方式发生变化。
[0044]如下所述，第一导电型半导体层121可以通过孔洞120a电连接第一电极171。
[0045]另外，发光结构120可以进一步包括凹凸不平面120R，所述凹凸不平面120R形成于发光结构120的与其上形成有孔洞120a的一个表面相对的另一个表面上。这种凹凸不平面120R可以通过干法蚀刻、湿法蚀刻和/或电化学蚀刻来形成。例如，凹凸不平面120R可以通过在含有KOH和NaOH中的至少一种的溶液中对发光结构的一个表面进行湿法蚀刻来形成，或者可以通过PEC蚀刻来形成。作为替换，所述凹凸不平面120R可以通过干法蚀刻和湿法蚀刻的组合来形成。上述用于形成凹凸不平面120R的方法只是用于说明的目的，本领域技术人员知晓的各种方法均可以被用于在发光结构120的表面上形成这种凹凸不平面120R。借助其中在发光结构120的表面上形成有凹凸不平面120R的这种结构，所述发光设备具有改善的提取效率。
[0046]透明电极130设置在第二导电型半导体层125上。具体地，透明电极130可以接触第二导电型半导体层125的上表面以与之形成欧姆接触，并且可以覆盖第二导电型半导体层125的整个上表面。
[0047]透明电极130可以包括导电氧化物，诸如IT0、Zn0、AZ0、IZO等，具体地，在所述示例性实施例中，透明电极130可以由ITO形成。当第二导电型半导体层1